Karaciğeri rejenere olan ve olmayan sıçanlarda, karbontetraklorürle (CCl4) indüklenen akut karaciğer hasarı ve N-asetilsisteinin koruyucu etkisi

Abstract

Parsiyel hepatektomi (PH); tümör, travma ve karaciğer transplantasyonu gibi bazı durumlarda uygulanan cerrahi tedavidir. Karaciğerin rejenerasyon kapasitesi onu diğer organlardan ayırır. Rejenerasyon; büyüme faktörleri, sitokinler, transkripsiyon faktörleri, hormonlar ve oksidatif stres ürünlerinin de dahil olduğu komleks bir olaydır. Çalışmamızda sıçanlarda normal ve %70 PH sonrasında rejenere karaciğerde karbontetraklorür (CCl4) toksisitesine duyarlılıkları ve antioksidan N-Asetilsistein'in (NAC) koruyucu özelliğinde farklılık olup olmadığının araştırılması amaçlandı.Çalışmada 67 adet 12 haftalık 200-250 gram ağırlığında Wistar albino tipi erkek sıçan kullanıldı. Sıçanlar, PH yapılan ve yapılmayan olmak üzere iki ana grup altında 9 alt gruba ayrıldı. Her iki ana grupta sırasıyla 1. Kontrol, 2. CCI4 (0,5 ml/kg,i.p.), 3. NAC+CCI4 (50 mg/kg,i.p. NAC, 0,5 ml/kg,i.p. CCI4) 4. NAC (50 mg/kg,i.p.) grupları olmak üzere dört alt gruba ayrıldı. Ayrıca PH yapılan gruplara bir de sham kontrol grubu eklendi. PH uygulanan alt gruplarda denek sayısı 8, sham kontrol ve PH uygulanmayan alt gruplarda 7 olarak belirlendi. PH yapılan gruplara işlemin 8. gününde, yapılmayan gruplara ise dokular alınmadan 24 saat önce intraperitoneal (i.p) yoldan 0,5 ml/kg CCl4, 50 mg/kg NAC verildi. İlaç uygulaması yapılan alt gruplara 50 mg/kg NAC, CCl4 uygulamasından 3 saat önce ve sonrasında 1., 3., 6., 12. ve 18. saatlerde toplam 6 doz uygulandı. Diğer taraftan kontrol gruplarına ise CCl4 yerine aynı hacimde serum fizyolojik verildi. Bütün gruplara ilaç uygulamaları eş zamanlı olarak yapıldı. PH uygulaması sıçan karaciğerinin yaklaşık %70'inin genel anestezi altında cerrahi yolla çıkarılmasıyla yapıldı. Postoperatif 9. günde bütün sıçanlar usulünce kesilerek serum ve karaciğer doku örnekleri elde edildi.Alınan karaciğer dokusunun bir parçası histopatolojik inceleme amacıyla %10 formaldehid içerisine alındı. Kalan karaciğer dokusunda katalaz (CAT), süperoksit dismutaz (SOD), glutatyon peroksidaz (GSH-Px) aktiviteleri ve malondialdehit (MDA), glutatyon (GSH), protein karbonil (PC) analizleri yapıldı.Çalışmamızda CAT enzim aktivitesi hem PH'den sonra CCl4 hem de PH yapılmayan CCl4 gruplarında kendi kontrol grubuna göre anlamlı olarak azaldığı gözlendi. CCl4'e maruz bırakılan gruplara NAC verilmesi, CAT ve SOD enzim aktivitelerinde anlamlı yükselmeye neden oldu. Ayrıca PH yapılmayan CCl4 grubu GSH-Px aktivitesinin PH yapılmayan kontrol grubuna göre anlamlı olarak düşük olduğu gözlendi. CCl4'ün neden olduğu GSH-Px aktivitesindeki azalma NAC uygulaması ile kontrol grubu değerlerine yaklaşsa da düzelme istatistiksel olarak anlamlı değildi. Diğer taraftan NAC+CCl4 grupları, PH yapılan ve yapılmayan CCl4 gruplarıyla kıyaslandığında GSH düzeyinde anlamlı olmayan bir artış olduğu görüldü. PH yapılmayan CCl4 grubunun karaciğer dokularındaki MDA ve PC düzeyinin kendi kontrol grubuna göre anlamlı olarak yüksek olduğu tespit edildi. İnflamasyon süreci ve karaciğer rejenerasyonu sırasıyla H&E ve Ki-67 ile değerlendirildi. Ki-67 boyamalarında PH sonrası rejenerasyon gözlendi, ancak PH yapılan gruplar arasında mitotik aktivite farkı gözlenmedi.Sonuç olarak elde edilen bulgular, PH sonrası rejenere karaciğer dokusunda oksidasyon ürünlerinde artış olabileceğini göstermektedir. Rejenere karaciğerdeki oksidasyon ürünlerindeki bu artış PH sonrası mitotik aktiviteyle birlikte artan oksidan madde artışına bağlı olabilir. Ancak bu sonuçlar, rejenere karaciğer dokusunun CCl4 toksisitesine duyarlılığında ve NAC'ın koruyuculuğunda herhangi bir değişiklik olmayabileceğine işaret etmektedir. Konunun tam olarak anlaşılabilmesi için daha çok zaman bağımlı çalışmaların yapılmasına ihtiyaç vardır.Anahtar Sözcükler: Parsiyel hepatektomi, Karaciğer, NAC (N-Asetilsistein), CCl4 (Karbontetraklorür),

Partial hepatectomy (PH) can be an inevitable surgical therapy in some conditions such as malignancies, trauma or liver transplantation. Its capacity for regeneration distinguishes the liver from other organs. Regeneration is a complex process involving growth factors, cytokines, transcription factors, hormones, and oxidative stress products. In the present research, we aimed to investigate if there was an alteration in the hepatoprotective properties of N-acetylcysteine (NAC), an antioxidant agent, and the sensitivity to hepatotoxicity of carbon tetrachloride (CCl4), on regenerated liver after 70% PH and normal liver in rats.67 male Wistar Albino rats (12 weeks old) weighing around 200-250 g were used. Rats were divided into 2 main groups to total 9 subgroups: group 1, underwent PH; group 2, not subjected to PH. Both main groups were assigned into four subgroups respectively: group 1, control; group 2, CCI4 (0,5 ml/kg,i.p.); group 3, NAC+CCI4 (50 mg/kg,i.p. NAC and 0,5 ml/kg,i.p. CCI4); group 4, NAC (50 mg/kg,i.p.). Besides to the groups that underwent a 70% PH, a sham control group was added. In subgroups which underwent PH were designated 8 tried number, in sham control and subgroups which not sujected to PH were designated 7 tried number. 0,5 ml/kg CCl4 and 50 mg/kg NAC was given intraperitoneally (i.p.) to the groups which underwent PH in the 8th day of operation and to the groups which not subjected to PH 24 hours before the tissues were taken off. Treated subgroups were administered a total of 6 doses of NAC (50 mg/kg,i.p.), 3 hrs before CCl4 and 1, 3, 6, 12, 18 hrs after CCl4 administration. On the other hand, the same volume of serum physiologic was given to the control groups. Treatment to the whole groups was carried out synchronously. As for PH, approximately 70% of the rat liver was surgically removed under general anesthesia. On postoperative day 9, all rats were humanely killed then serum and liver tissues were removed.A sample of removed liver tissue was kept in 10% formalin for histopathological analysis. Catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) activities and malondialdehyde (MDA), glutathione (GSH), protein carbonyl (PC) levels were determined in remnant liver tissue.In the present study, CAT enzymatic activity was significantly lower in both groups those subjected to CCI4 with and without PH when compared to those assigned as control groups. The groups that exposed to the CCI4 treated with NAC concluded significantly high levels of SOD and CAT enzymatic activities. Moreover there was a more prominent decrease in the level of GSH-Px activity of not underwent PH-CCI4 group than that of GSH-Px activity of not underwent PH-Control group. The reduction of GSH-Px induced by CCI4 was not significantly altered by the treatment with NAC but was improved close to the values of control groups. On the other hand, comparing the level of GSH, a significant increase was not observed in the NAC+CCl4 groups as compared to those subjected to and not to PH-CCl4. The tissue levels of MDA and PC were significantly greater in the group not subjected to PH-CCI4 than level in its control group. Inflammatory process and liver regeneration were evaluated with H&E and Ki-67, respectively. Regeneration was observed after PH in Ki-67 immunostaining but no mitotic activity difference was observed between the groups which subjected to PH.In conclusion, the results showed that there might be an increase in the oxidation products after 70% PH in regenerated liver tissue. The increase in oxidation products in the regenerated liver may be due to the increase of oxidant substance related to increasing mitotic activity after PH. However, these results indicate that there may be no change in the sensitivity of regenerated liver tissue to CCl4 toxicity and the protective effect of NAC. Nevertheless, for a comprehensive understanding of the subject we need more studies independent to time.Key words: Partial hepatectomy, liver, NAC (N-acetylcysteine), CCl4 (carbon tetrachloride)